随着课程改革的深入进行，广大科学教育工作者越来越重视科学教育中的探究式学习．但在实施探究式学习时我们发现，有人将探究式学习与学生动手做实验简单地等同起来，认为在科学课中实施探究式学习，就是要让学生更多地进行动手实验．其实，这是对探究式学习的一种误解，它对科学教育会带来某种负面的影响．笔者结合自己的实践研究，谈谈自己的一些认识，与广大同行交流．

一、理论探究也是常用的探究

探究有多种可用的形式，虽然在科学课程中，大多探究活动都需要实验的参与，但也有不少探究活动则属于理论的探究，这种探究活动跟数学课中的大多数探究活动十分相似．理论探究在科学课程中也具有重要的意义，也应予以重视．

例如，要研究两个电阻R₁、R₂相并联后，总电阻R_总跟分电阻R₁、R₂的大小关系，可以设计出如下的探究活动．

（1）提出问题

教师提出问题：两个电阻并联后的总电阻跟各个分电阻的大小关系如何？即是总电阻大，还是两个分电阻大？

（2）建立假说

在教师的引导下，学生通过相互讨论，自己建立假说．

教师：同学们可能一下子很肯定地作出判断，但你们可以根据已有的知识和经验，大胆地进行猜测．

学生1：两个电阻并联后，总电阻R_总可能小于每一个分电阻，即R_总＜R₁，R_总＜R₂．因为两个导体相并联，相当于导体的横截面积变大．因为导体的横截面积越大，电阻越小．

学生2：两个电阻并联后总电阻应当会减小．理由是：家里的用电器都是并联的，用两个用电器时，电表走得快些，这表明两个电器并联后，电路的总电流变大了．因为电路的总电压不变，电流变大表明电路的总电阻变小了．

学生3：……

（3）检验假说

教师对学生的猜测进行评价，并对学生的探究方向进行引导．

教师：大家的猜测都有一定的道理，但缺乏足够的依据．我们需要更为充足的理由，更为可靠的依据，同时也希望得到更为精确的结论．如果我们能够推导出并联电路总电阻与两个分电阻的关系式，这个问题也就迎刃而解了．在教师的引导下，学生进行推导．

（4）作出结论

师：利用所推导出的关系式，怎样比较R_并与R₁、R₂的大小关系？

生：由上式可得：

R_并=（R₁R₂）／（R₁+R₂）=R₁（R₂／（R₁+R₂））＜R₁

同理可得：

R_并=（R₁R₂）／（R₁+R₂）=R₂（R₂／（R₁+R₂））＜R₂

上述过程虽然没有实验设计和实验检验等环节，但学生同样经历了提出问题→建立假说→检验假说→得出结论等过程，在学习过程中，学生始终处于自主探究、积极思维之中．这样的学习也属探究式学习的范畴．

二、单纯的动手做并不是真正意义上的探究

学生在进行科学探究式学习时往往要动手做实验，但应知道，单纯的动手做实验并不是真正意义上的探究．如阿基米德原理，有的教师在教学时安排了学生的如下系列活动．

每2-3个学生为一小组，每组给一支弹簧测力计、一个大橡皮塞、一条细线、一只溢杯（装满水）、一只小烧杯．

（二）将橡皮塞悬挂在弹簧测力计下，读出弹簧测力计的示数F₁．

（2）将橡皮塞浸没在溢杯的水中，让溢杯溢出的水流入小烧杯，同时读出此时弹簧测力计的示数F₂．

（3）利用公式F_浮＝F₁－F₂计算出橡皮塞浸没在水中时受到水的浮力．

（4）用量筒量出被橡皮塞排出的水的体积V_排水．

（5）用公式G_排水＝ρ_水gV_排水计算出被橡皮塞排出的水受到的重力．

（6）将上述有关数据填入下表．

橡皮塞在空气时弹簧测力计的读数F1	橡皮塞在水中时弹簧测力计的读数F2	橡皮塞受到水的浮力F浮力	被橡皮塞排开的水的体积V排水	被橡皮塞排开的水受到的重力G排水

（7）比较F_浮与G_排水，可以发现F_浮＝G_排水．

换用其他液体，可以得到类似的关系．这个关系称为阿基米德原理：浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力，即F_浮＝G_排液＝ρ_水gV_排水．

虽然上述活动始终贯穿着学生的动手实验，但在整个活动中，学生完全是按照教师或文本的指令进行操作．这是一种“照方抓药”式的实验操作，它充其量培养的是学生的实验操作习惯和操作技能，而学生的思维却没有得到有效的培养．探究式学习是一种充满创造性思维的活动，仅让动手做实验是不够的，应当使学生在活动中做到手脑并用．基于这样的思想，可以将阿基米德原理的教学方案作如下改进：

每2-3个同学为一小组，先给如图的器材．

1．用所给器材定性研究浮力的大小跟物体排开水的多少的关系．

2．与其他小组交流你们的做法和得出的结论．

3．和组内的同学讨论如下问题：

A．要定量研究水的浮力大小与物体排开水的多少的关系，需要做什么？

B．如再给你量筒和溢杯，它们在你的研究中能派上什么用场？

C．实验中需要直接测量哪些量？

4．在笔记本上写下简单的实验步骤，设计实验记录草表，并与其他同学交流．

5．老师将根据大家的意见，设计一个标准的实验步骤和实验记录表．在笔记本上写下这个步骤，并完成记录表．

6．进行实验，把实验数据记录在表格中．

7．根据实验数据，你能得出什么结论（关系式）：_________．

换用其他液体，可以得到类似的关系．这个关系称为阿基米德原理：浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力，即F_浮＝G_排液＝ρ_水gV_排水．

三、做实验有时反而不严肃

在科学课中，当学生针对问题提出各种假说之后，我们总希望他们能够根据假说设计合适的实验方案，然后通过实验对假说的真伪进行检验．因为只有实验才能最终告诉我们某个假说是否可靠，一个假说只有在反复的实验中得到检验，才能被人们普遍接受．重视实验检验是一个严肃的科学者的基本品质．

但是，值得指出的是，所有实验都存在着不同程度的误差，这种误差常常使实验检验的严肃性受到一定程度的损害．尤其是中小学实验室里的许多仪器都不是精密仪器，这使一些实验结论的可信度受到人们的怀疑，也使一些假说的实验检验受到限制．如果无视这一点，刻意用一些十分粗糙的仪器去研究一些精确的定量关系，其效果可能适得其反．

例如，有位教师在上化学反应中的质量守恒知识时，为了让学生通过活动，确认在化学反应过程中，反应物的总质量与生成物的总质量相等，教师先给每个小组（2人为一小组）1支小蜡烛、一盒火柴．

学生先点燃蜡烛，观察几分钟后，教师问学生：在这个过程中，发生了什么反应？反应物和生成物各是什么？并要求学生写出反应式．

学生写出化学反应式（蜡烛＋氧气→二氧化碳＋水）后，教师问学生：反应物的总质量与生成物的总质量之间存在什么关系呢？学生进行猜测，有的学生认为质量会减小；有的学生认为质量会增大；有的学生认为质量不变．但理由都不太充足．

教师提出问题：怎样检验你们的猜测？针对这个问题，学生通过讨论，设计出实验方案：用一架天平，一只广口玻璃瓶，一片玻璃．先将玻璃片放在天平的左盘上，在玻璃上放上蜡烛，并在蜡烛上倒扣上玻璃瓶．调节天平平衡后，取掉玻璃瓶，点燃蜡烛，再将玻璃瓶扣上．观察蜡烛燃烧直至熄灭过程中天平是否失衡．

教师肯定了学生的设计方案，并给学生一些仪器，让学生按上述方案进行实验．学生在实验中发现，在蜡烛燃烧直至熄灭的过程中，天平一直保持平衡．于是得出：在蜡烛燃烧的过程中，反应物的总质量等于生成物的总质量，质量保持守恒．进而推出：在化学反应过程中，反应物的总质量总等于生成物的总质量，这个规律称为质量守恒定律．

上述教学过程中，教师能够积极引导学生自主地进行探究是十分可取的．但问题是：在广口玻璃瓶内，蜡烛只能燃烧10多S．在这么短的时间内，蜡烛质量的变化十分微小．而学生所用的天平灵敏度较差，即使燃烧后将瓶子提起，让瓶内外的气体相通，天平也不可能失去平衡．其实，玻璃瓶的密封程度也不好，瓶内外的空气也并非完全隔开．利用这样一个十分粗糙的实验来对化学反应过程中的质量关系作出精细的判断，是不可取的．

在这样的情形下，与其让学生通过实验作出判断，还不如告诉学生：这个实验的设计思想很好，但它要求天平要有很高的灵敏度．学校实验室的天平灵敏度不高，不能用它对实验过程中反应物的总质量与生成物的总质量进行精确的定量比较．科学家用类似的方法，通过多次的实验得出了精确的结论，即化学反应中，反应物的总质量总等于生成物的总质量．

作为探究式学习的案例，本探究活动的探究点应放在提出问题、建立假说和设计实验方案上，至于假说的检验不宜让学生来完成．这也提示我们，在探究式学习活动中，并非都要让学生动手做实验，有时做实验并非严肃，而不做实验却反而更为严肃．